Hintergrund der neuen Schadensäquivalenzfaktoren für den Ermüdungsnachweis von Straßenbrücken

Der Nachweis der Ermüdungssicherheit wird bei der Bemessung von Stahl‐ und Stahlverbundbrücken auf Grundlage des ELM 3 nach DIN EN 1991–2 in Kombination mit Schadensäquivalenzfaktoren λ nach DIN EN 1993‐2 und DIN EN 1994‐2 geführt. Die bisherige Definition der λ‐Faktoren erfolgte auf Grundlage der Untersuchungen von Merzenich und Sedlacek (1995), deren Referenz die Verkehrsdaten des Brohltahl‐ und Auxerre‐Verkehrs von 1984 sind. Im Gegensatz zur Anpassung des LM 1 sind die λ‐Faktoren des ELM 3 bis heute unverändert geblieben. Bereits absehbar ist jedoch, dass das seit Jahren steigende Schwerverkehrsaufkommen zukünftig die ursprünglichen Annahmen übersteigen wird und daher eine Überarbeitung der λ‐Faktoren unumgänglich machte. Der Artikel beschreibt die Neukalibrierung der λ‐Faktoren, die im Zuge eines Forschungsprojektes für das BMV durchgeführt wurde. Die Auswirkungen der entwickelten Vorschläge wurden an mehreren Bauwerken überprüft. Für das untergeordnete Straßennetz ermöglichen diese auch eine Reduzierung der rechnerisch anzusetzenden Ermüdungsbeanspruchung. Der Nutzen des Projektes liegt somit in der Erarbeitung sowohl zukunftssicherer als auch abgestufter Schadensäquivalenzfaktoren für den Neubau von Stahl‐ und Stahlverbundbrücken, die Bestandteil der überarbeiteten Nationalen Anhänge DIN EN 1993‐2/NA und DIN EN 1994‐2/NA werden sollen.

The verification of sufficient fatigue strength for the design of steel and composite steel bridges is based on FLM 3 according to DIN EN 1991–2 in combination with damage equivalence factors λ according to DIN EN 1993‐2 and DIN EN 1994‐2. The previous definition of the λ‐factors was based on the studies by Merzenich and Sedlacek (1995), whose reference was the traffic data for the Auxerre motorway in 1984. In contrast to the adaptation of LM 1, the λ‐factors of FLM 3 have remained unchanged to this day. However, it is already foreseeable that the increasing volume of heavy goods traffic, which has been rising for years, will exceed the original assumptions in the future, thus making a review of the λ‐factors unavoidable. This article describes the recalibration of the λ‐factors, which was carried out as part of a BMV research project. The effects of the developed proposals were verified using example bridges. For the secondary road network, these also allow a reduction in the fatigue loads in calculations. The benefit of the project lies in the development of both future‐proof and graduated λ‐factors for the design of new steel and composite steel bridges, which are to become part of the revised National Annexes DIN EN 1993‐2/NA and DIN EN 1994‐2/NA.